Садирова Г.А.

Pt (IV), иммобилизованная на полимерный носитель, как катализатор
оксигенирования толуола
Садирова Г.А.
Студент, магистр
Казахский национальный университет имени аль-Фараби, факультет химии и
химической технологии, Алматы, Казахстан
E–mail: gulzik7@mail.ru
Окисление органических соединений занимает важное место в промышленном
органическом и нефтехимическом синтезе. Поиск катализаторов, сочетающих такие
свойства, как активность и селективность, технологичность использования,
способность работать в мягких условиях, требует тщательного подбора
соответствующих реактивов и материалов. Координационная химия позволяет
применять в качестве эффективных каталитических систем комплексы металлов с
природными и синтетическими носителями.
Наиболее перспективными для жидкофазного окисления алкилароматических
углеводородов являются катализаторы на основе комплексов металлов с переменной
валентностью, иммобилизованных на полимерный носитель: пленки, пластинки и
раствор полимера.
В работе представлена кинетика окисления толуола кислородом в присутствии
комплексов Рt (IV), иммобилизованных на полимерные матрицы П2ВП и П4ВП, при
температуре 750C и при атмосферном давлении. Процесс окисления проводили в
термостатируемом реакторе «утка» со скоростью 400-600 качаний в минуту.
Количество поглощенного кислорода измеряли с помощью градуированной бюретки,
соединенной с уткой.
Согласно данным ИК-спектрального анализа основными продуктами реакции
являются бензальдегид. Процесс протекает по реакции:
С6Н5СН3 + О2  С6Н5СНО + Н2О
Процесс оксигенирования толуола протекает со скоростью 1,8·10-5моль/л·с.
Степень превращения толуола зависимости от состава Pt (IV)-П2ВП-Н2О-СН3CN
составляет от 3 до 15 об.% за 60 минут.
С увеличением концентрации платины от 0 до 8,4·10-4 моль/л при постоянных
концентрациях остальных компонентов системы C6H5CH3-[PtCI6]2- -Н2О-СНзСN-П4ВП,
скорость поглощения кислорода при окислении толуола кислородом имеет максимум,
соответствующий CPt(IV) = 5,9·10-4 моль/л. Наблюдаемая зависимость Wo2 = f(CPt(IV))
свидетельствует о возможности формирования поликомплексов с разным числом
активного металла, что обуславливает их реакционную активность в ходе процесса
окисления. На основании полученных экспериментальных данных рассчитаны доли
комплексов платины (IV).
Таким образом, показана возможность процесса окисления толуола кислородом
на исследованных катализаторах при атмосферном давлении и при достаточно низких
температурах, в отличие от известных промышленных процессов.
Литература
1. Эммануэль Н.М.. Денисов Е.Т., Майзус З.К. Цепные реакции окисления
углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965. - 499 с.
2. Эммануэль Н.М., Галл Д. Окисление этилбензола. М.: Наука, 1965. - 499 с.
Научные руководители: к.х.н., доцентТашмухамбетова Ж.Х.,к.х.н., в.н.с. Соколова В.В.